KR20010051908A - 직포 세정 장치 및 폴리싱 기계 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리싱 머신(10)의 직포 세정 장치(30)가 중앙 로울러(14) 근처 부분을 포함하는 폴리싱 직포(30)를 완전하게 세정할 수 있다. 직포 세정 장치(30)에 있어서, 아암(22)은 폴리싱 직포(12a) 위에 위치한 제 1 위치와 폴리싱 직포(12a)의 외측에 위치한 제 2 위치 사이에서 평행한 평면내에서 이동한다. 제트 노즐(31)은 아암(22)에 부착되어 있으며 고압수(31a)를 폴리싱 직포(12a)를 향하여 분사한다. 포위 부재(40)는 제트 노즐(31)로부터 분사되는 고압수(31a)가 분산되는 것을 방지하기 위하여 제트 노즐(31)을 둘러 싼다. 제트 노즐(31)은 중앙 로울러(14)를 향하여 대향되어 있고, 고압수(31a)는 아암(22)이 제트 노즐(31)을 중앙 로울러(14)에 인접하게 이동시킬 때 중앙 로울러(14) 근처의 폴리싱 직포(12a) 쪽으로 분사된다.
Description
본 발명은 직포 세정 장치 및 폴리싱 기계에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 표면은 그 위에 집적 회로가 형성되기 이전에 균일한 두께를 가지는 거울면과 같이 정밀하게 폴리싱 되어야만 한다.
여러 형식의 폴리싱 기계가 반도체 웨이퍼 등을 폴리싱하는데 사용되어 왔다.
하나의 종래의 폴리싱 기계가 도 8 및 도 9에 도시되어 있다. 폴리싱 기계(10)는 폴리싱판(12)을 가지며, 그 상부면은 폴리싱 직포로 덮혀 있고 수평 평면내에서 회전한다. 자유롭게 회전하는 중앙 로울러(14)는 폴리싱판(12)의 중앙에 구비된다. 복수의 작업판(16)은 폴리싱 직포상에 구비된다. 반도체 웨이퍼와 같은 폴리싱될 작업물은 각각의 작업판(16)의 바닥면에 부착되고, 그 들의 바닥면은 폴리싱 직포와 접촉한다.
도 10은 반도체 웨이퍼(17)가 작업판(16)상에 부착되어 있는 상태를 도시한다. 안내 로울러(18)는 도 9에 도시된 바와 같이 폴리싱판(12)의 외측 에지 근처에 구비되고, 작업판(16)의 외측 외주면은 중앙 로울러(14)와 안내 로울러(18)와 접촉한다. 폴리싱판(12)은 화살표 "A" 방향으로 회전되나, 작업판(16)은 중앙 로울러(14)와 안내 로울러(18)에 의한 소정의 위치에 지지되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 안내 로울러(18)는 승강 기구에 의해 수직으로 이동되고, 수직 이동하는 행정 거리는 작업판(16)의 두께와 같거나 그 보다 크다. 안내 로울러(18)가 가장 낮은 위치에 있을 때, 안내 로울러는 작업판(16)의 외측 외주면과 접촉하도록 폴리싱판(12)의 외측 에지와 인접하게 위치되고; 안내 로울러(18)가 가장 높은 위치에 있을 때, 안내 로울러는 작업판(16)이 중앙 로울러(14)와 폴리싱판(12)의 회전으로 회전하는 안내 로울러(18) 사이의 공간을 통하여 통과하도록 폴리싱판(12)의 외측 에지로부터 멀리 이동된다.
안내 로울러(18)는 폴리싱판(12)의 외측 에지에 인접한 위치와, 예를 들면 안내 로울러(18)의 스윙 아암에 의해 거기로부터 멀어진 위치 사이를 이동한다. 안내 로울러(18)의 이동 기구는 항상 필요한 것은 아니다. 몇몇 경우에 있어서, 안내 로울러(18)는 소정의 위치에 고정 또는 안내 로울러(18)가 필요하지 않을 수도 있다.
가압 헤드(20)는 수직으로 이동한다. 가압 헤드(20)가 가장 낮은 위치에 있을 때, 가압 헤드(20)는 각각 작업판(16)을 가압하고 반도체 웨이퍼를 적절한 힘으로 폴리싱 직포를 가압한다. 그러므로, 반도체 웨이퍼의 바닥면은 폴리싱판(12)과 함께 회전하는 폴리싱 직포에 의해 폴리싱된다.
가압 헤드(20)는 그 들의 축에 관하여 자유롭게 회전한다는 것을 알아야 한다.
반도체 웨이퍼가 폴리싱되는 동안에, 실리카 입자와 같은 연마 입자를 포함하는 알카라인 슬러리가 회전하는 폴리싱 직포로 공급된다. 그러므로, 반도체 웨이퍼의 바닥면은 기계적 및 화학적으로 거울과 같이 폴리싱된다.
지지 부재(23)는 세정을 위하여 아암(22)의 전방 단부에 구비된다. 폴리싱 직포의 표면을 브러싱하는 브러시(도시 안함)가 지지 부재(23)의 바닥면에 구비된다.
아암(22)은 폴리싱판(12)의 외측에 위치하는 회전축(24)에 관하여 선회 또는 회전할 수 있다. 반도체 웨이퍼가 폴리싱되는 동안에 아암(22)은 폴리싱판(12)의 외측에 위치되고; 폴리싱 직포가 세정되는 동안에 아암(22)은 폴리싱판(12) 위에서 회전축에 관하여 선회된다.
폴리싱 직포가 세정될 때, 세정수는 중앙 로울러(14)로부터 폴리싱 직포로 방사 방향으로 유동한다.
폴리싱 직포는 반도체 웨이퍼를 연마하여 연마 입자가 발생하기 때문에 세정되어야만 하며, 반응 생성물은 폴리싱 직포에 점차적으로 침투하여 퇴적되며, 이 때문에 폴리싱 직포의 폴리싱 효율이 작게 된다.
그러나, 종래의 폴리싱 기계에서, 폴리싱 직포는 중앙 로울러(14)와 브러싱으로부터 세정수를 단지 공급하므로써 세정된다. 그러므로 폴리싱 직포는 완전히 세정되지 않고 폴리싱 직포의 폴리싱 효율은 회복될 수 없다. 더욱이, 지지 부재(23)는 소정의 폭을 가져야만 하고, 이 때문에 지지 부재(23)는 아암(22)이 선회할 때 중앙 로울러(14)와 충돌하지 않도록 중앙 로울러(14)로부터 후방으로 이동되어야만 하며, 이 때문에 중앙 로울러(14)의 외측 외주면 근처의 폴리싱 직포의 일부분이 잘 세정되지 않는다.
본 발명의 목적은 중앙 로울러 근처 부분을 포함하여 폴리싱 직포를 완전히 세정할 수 있는 직포 세정 장치 및 폴리싱 기계를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 구성을 가진다.
폴리싱 기계의 직포 세정 장치는: 상부면이 폴리싱 직포로 덮혀 있는 폴리싱판과; 폴리싱판을 회전시키기 위한 구동 기구와; 폴리싱판의 중심에 구비되어 있는 중앙 로울러와; 작업물이 폴리싱 직포와 접촉되도록 폴리싱 직포상에 구비되어 있고, 중앙 로울러의 외측 외주면과 외측 외주면과 접촉하고 폴리싱될 작업물이 부착되는 작업판과; 작업물을 폴리싱 직포상에 가압하기 위한 가압 헤드와; 폴리싱 직포에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급 기구를 포함하고,
폴리싱 직포위에 위치한 제 1 위치와 폴리싱 직포의 외측에 위치한 제 2 위치 사이에서 폴리싱 직포에 평행한 평면내로 이동되는 아암과;
아암에 부착되어 있으며 폴리싱 직포쪽으로 고압수를 분사하는 분사 노즐과;
제트 노즐로부터 분사되는 고압수가 분산되지 않도록 하기 위하여 제트 노즐을 둘러싸는 포위 부재를 구비하고,
여기에서 제트 노즐은 중앙 로울러 쪽을 향하여 대향되어 있으며 고압수는 아암이 제트 노즐을 중앙 로울러에 인접하게 이동시킬 때 중앙 로울러 근처의 폴리싱 직포 부분쪽으로 분사된다.
폴리싱 기계는:
상부면이 폴리싱 직포로 덮혀 있는 폴리싱판과;
폴리싱판을 회전시키기 위한 구동 기구와;
폴리싱판의 중심에 구비되어 있는 중앙 로울러와;
작업물이 폴리싱 직포와 접촉되도록 폴리싱 직포상에 구비되어 있고, 중앙 로울러의 외측 외주면과 외측 외주면과 접촉하고 폴리싱될 작업물이 부착되는 작업판과;
작업물을 폴리싱 직포상에 가압하기 위한 가압 헤드와;
폴리싱 직포에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급 기구와;
폴리싱 직포위에 위치한 제 1 위치와 폴리싱 직포의 외측에 위치한 제 2 위치 사이에서 폴리싱 직포에 평행한 평면내로 이동되는 아암과;
아암에 부착되어 있으며 폴리싱 직포쪽으로 고압수를 분사하는 분사 노즐과;
제트 노즐로부터 분사되는 고압수가 분산되지 않도록 하기 위하여 제트 노즐을 둘러싸는 포위 부재를 구비하고,
여기에서 제트 노즐은 중앙 로울러쪽을 향하여 대향되어 있으며 고압수는 아암이 제트 노즐을 중앙 로울러에 인접하게 이동시킬 때 중앙 로울러 근처의 폴리싱 직포 부분쪽으로 분사된다.
폴리싱 기계는 폴리싱판의 외측 에지 근처에 구비되어 있는 안내 로울러와 중앙 로울러와 안내 로울러의 외측 외주면과 접촉할 수도 있는 작업판의 외측 외주면을 더 구비할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 제트 노즐의 각도는 제트 노즐이 중앙 로울러쪽을 향하여 대향된 제 1 각도와, 제트 노즐이 폴리싱 직포에 관하여 수직인 제 2 각도 사이에서 변경된다.
고압수 제트 형상의 단면 형상은 아암이 이동하는 방향으로 더 길 수도 있다.
포위 부재는 제트 노즐을 둘러싸는 플라스틱망일 수도 있다.
본 발명의 직포 세정 장치 및 폴리싱 기계에 있어서, 중앙 로울러 근처 부분을 포함하는 폴리싱 직포는 완전하게 세정될 수 있으며, 이에 의해 작업물은 높은 폴리싱 효율로 정밀하게 폴리싱될 수 있으며 값비싼 폴리싱 직포의 수명을 길게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 직포 세정 장치의 제 1 실시예를 도시한 설명도.
도 2는 제트 노즐 근처를 도시한 확대도.
도 3은 포위 부재로서 작용하는 플라스틱망을 도시한 사시도.
도 4는 플라스틱망의 설명도.
도 5는 고압수의 제트 형상의 단면 형상을 도시한 설명도.
도 6은 제 2 실시예의 플라스틱망의 사시도.
도 7은 제 3 실시예의 플라스틱망의 사시도.
도 8은 종래의 폴리싱 기계의 윤곽을 도시한 설명도.
도 9는 종래의 폴리싱 기계의 폴리싱판을 도시한 평면도.
도 10은 반도체 웨이퍼가 붙어 있는 작업판의 설명도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 폴리싱 기계 12 : 폴리싱판
14 : 중앙 로울러 16 : 작업판
18 : 안내 로울러 20 : 가압 헤드
22 : 아암 23 : 홀딩 부재
24 : 회전축 31 : 제트 노즐
33 : 모터 34 : 센서
36 : 홀더 박스 38 : 후드
40 : 포위 부재 41 : 홀딩 부재
42 : 플라스틱망 46 : 외측 직포
48 : 통로 51 : 슬릿
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 폴리싱 기계의 양호한 실시예에 따른 구성은 도 8 내지 도 10에 도시된 종래의 폴리싱 기계와 동일하며, 종래 기술 부분에서 설명된 부품에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
폴리싱 기계(10)는: 상부면이 폴리싱 직포(12a)로 덮혀 있는 폴리싱판(12)과; 폴리싱판(12)을 회전시키기 위한 구동기구(즉, 모터(33))와; 폴리싱판(12)의 중앙에 구비되어 있는 중앙 로울러(14)와; 작업물이 폴리싱 직포와 접촉되도록 폴리싱 직포상에 구비되어 있고, 중앙 로울러의 외측 외주면과 외측 외주면과 접촉하고 폴리싱될 작업물(즉 반도체 웨이퍼)이 부착되는 작업판(16)과; 작업물을 폴리싱 직포상에서 가압하기 위한 가압 헤드와; 폴리싱 직포에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급 기구(15)와; 직포 세정 장치(30)를 포함한다. 직포 세정 장치(30)는: 폴리싱 직포(12a)위에 위치한 제 1 위치와 폴리싱 직포(12a)의 외측에 위치한 제 2 위치 사이에서 폴리싱 직포(12a)에 평행한 평면내로 이동되는 아암(22)과; 아암(22)에 부착되어 있으며 폴리싱 직포(12a)쪽으로 고압수를 분사하는 분사 노즐(31)과; 제트 노즐(31)로부터 분사되는 고압수가 분산되지 않도록 하기 위하여 제트 노즐(31)을 둘러싸는 포위 부재(40)를 구비한다.
제트 노즐(31)은 중앙 로울러(14)쪽을 향하여 대향되어 있으며 고압수는 아암(12)이 제트 노즐(31)을 중앙 로울러(14)에 인접하게 이동시킬 때 중앙 로울러 근처의 폴리싱 직포(12a) 부분쪽으로 분사된다.
폴리싱 기계는: 상부면이 폴리싱 직포(12a)로 덮혀 있는 폴리싱판(12)과; 폴리싱판(12)을 회전시키기 위한 구동 기구(33)와; 폴리싱판(12)의 중심에 구비되어 있는 중앙 로울러(14)와; 작업물이 폴리싱 직포(12a)와 접촉되도록 폴리싱 직포(12a)상에 구비되어 있고, 중앙 로울러(14)의 외측 외주면과 외측 외주면과 접촉하고 폴리싱될 작업물이 부착되는 작업판(16)과; 작업판(16)을 폴리싱 직포(12a)상에 가압하기 위한 가압 헤드(20)와; 폴리싱 직포(12a)에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급 기구(15)와; 폴리싱 직포(12a)위에 위치한 제 1 위치와 폴리싱 직포(12a)의 외측에 위치한 제 2 위치 사이에서 폴리싱 직포(12a)에 평행한 평면내로 이동되는 아암(22)과; 아암(22)에 부착되어 있으며 폴리싱 직포(12a)쪽으로 고압수를 분사하는 분사 노즐(31)과; 제트 노즐(31)로부터 분사되는 고압수가 분산되지 않도록 하기 위하여 제트 노즐(31)을 둘러싸는 포위 부재(40)를 구비하고, 여기에서 제트 노즐(31)은 중앙 로울러(14)쪽을 향하여 대향되어 있으며 고압수는 아암(12)이 제트 노즐(31)을 중앙 로울러(14)에 인접하게 이동시킬 때 중앙 로울러 (14) 근처의 폴리싱 직포(12a) 부분쪽으로 분사된다.
각 예에서, 안내 로울러(18)는 폴리싱판(12)의 외측 에지 근처에 구비되어 있고, 작업판(16)의 외측 외주면은 중앙 로울러(14)와 안내 로울러(18)와 접촉한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 특징은 직포 세정 장치(30)가 폴리싱 기계가 직포 세정 수단을 포함하는 것이다.
도 1은 제 1 실시예의 직포 세정 장치(30)의 아암(22)과 제트 노즐(31)을 도시한다.
아암(22)의 기단부는 회전축(24)에 고정되고, 아암(22)은 폴리싱 직포(12a)에 평행하게 선회 또는 회전한다. 이러한 구조로서, 아암(22)의 전방 단부는 폴리싱판(12) 위의 제 1 위치와 그 것의 외측의 제 2 위치 사이에서 이동할 수 있다.
회전축(24)은 감속 유니트(32)를 포함하는 모터(33)에 의해 회전된다.
센서(34)는 회전축(24)의 회전 각도를 감지하고, 이에 의해 아암(22)의 회전 각도를 알 수 있게 된다.
홀더 박스(36)는 아암(22)의 전방 단부에 고정되어 있다. 제트 노즐(31)은 홀더 박스(36)를 통하여 대각선 방향으로 관통하고 있고 홀더 박스(36)에 고정 부재(37)에 의해 고정된다.
제트 노즐(31)을 덮고 있는 원통형 후드(38)는 홀더 박스(36)의 바닥면에 고정되어 있다. 더욱이, 고압수의 물 제트 장치의 측면을 둘러싸서 물이 분산되는 것을 방지하는 포위 부재(40)는 후드(38)에 고정되어 있다.
포위 부재(40)는: 후드(38)의 하측 단부에 고정되어 있는 원통형 홀딩 부재(42)와; 홀딩 부재(41)에 고정되어 있는, 예를 들면 각각 스크린과 같이 형성된 원통형 플라스틱망(42)을 포함한다.
제 1 실시예에 있어서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각 절곡되어 있으며 절곡선이 하부 에지를 형성하는 한쌍의 플라스틱망(42)이 박혀 있다. 박혀 있는 플라스틱망(42)은 홀딩 부재(41)와 프레임 형상 부재(43) 사이에 끼워지고 볼트(도시 안됨)에 의해 고정된다. 이러한 구조로서, 플라스틱망(42)은 네개의 망구조체를 형성한다.
각 플라스틱망(42)의 메쉬 치수는 약 1mm이고, 두께는 0.5mm이다. 그러므로, 네개의 망 구조체를 구성하는 플라스틱망(42)은 충분한 유연성을 가진다.
플라스틱망(42)의 메쉬 치수와 경도는 선택하여 설계 할 수 있다. 또한, 플라스틱망(42)은 네개의 망구조체에 한정되는 것이 아니라 다른 구조(즉, 두개의 망구조체, 여섯개의 망구조체)도 사용될 수 있다.
제트 노즐(31)은 대각선으로 구비된다. 즉, 제트 노즐(31)의 하부 단부는 아암(22)이 회전축(24)과 중앙 로울러(14)를 연결하는 선상에 위치할 때 중앙 로울러(14)를 향하여 대향되며, 이 때문에 제트 노즐로부터 대각선으로 분사되는 고압수는 중앙 로울러(14)의 외측 에지 근처의 폴리싱 직포(12a)를 향하여 분사될 수 있다.
도 2 에 명료히 도시된 바와 같이, 아암(22)이 상기 위치에 위치될 때, 플라스틱망(42)은 중앙 로울러(14)의 외측 외주면에 매우 인접하며 고압수(31a)는 플라스틱망(42)의 내측면의 하부 단부 즉, 중앙 로울러(14) 측을 향하여 분사된다. 본 실시예에 있어서, 분사된 물(31a)은 중앙 로울러(14)의 외측 에지로 부터 7mm 떨어진 위치까지 도달한다.
고압수는 내압 호스(44)를 거쳐 제트 노즐(31)로 공급된다. 고압수의 압력(즉, 30kg/cm2(2.94Mpa))은 선택적으로 설정할 수 있다.
폴리싱 기계의 동작을 설명한다.
폴리싱 직포가 세정될 대, 안내 로울러(18)는 상방으로 이동되고 아암(22)은 모터(33)에 의해 선회한다. 아암(22)의 회전 각도는 회전축(24)의 회전 각도를 감지하는 센서(34)에 의해 감지되며, 이에 의해 아암(22)의 선회 운동은 제트 노즐(31)이 폴리싱 직포(12a)로부터 멀리 이동되지 않도록 제어할 수 있다.
펌프(도시 안됨)는 고압수를 공급하기 위하여 구동되고, 고압수(31)는 폴리싱 직포(12a)를 향하여 분사 노즐(31)로부터 분사되며, 이 때문에 폴리싱 직포(12a)내에 퇴적되어 있는 연마 입자 및 반응 생성물이 고압수(31a)에 의해 세정된다. 입자와 반응 생성물을 포함하는 물은 플라스틱망(42)의 그물망을 거쳐 플라스틱망(42)의 하부 단부와 폴리싱 직포(12a) 사이의 틈새로 주입된다. 또한, 입자와 반응 생성물은 중앙 로울러(14)로부터 방사방향으로 유입되는 물에 의해 폴리싱 직포(12a)의 외측으로 유입된다. 이러한 반응으로서, 폴리싱 직포(12a)내에 퇴적된 입자 및 반응 생성물은 폴리싱 직포(12a)로부터 제거될 수 있으며, 이 때문에, 폴리싱 직포(12a)는 고폴리싱 효율을 가지도록 회복되고 재사용된다.
플라스틱망(42)이 네개의 망구조체이기 때문에, 고압수(31a)의 압력은 감소하며 고압수(31a)는 반응 생성물 등과 함게 배출되고, 이 때문에 반응 생성물 등을 포함하는 고압수(31a)는 주변으로 분산되지 않는다. 주변을 청결하게 유지 할 수 있다.
상기 한바와 같이, 플라스틱망(42) 구조는 한정적이지 않다. 즉, 고압수(31a)가 주변으로 분산되는 것을 방지 할 수 있는 어떠한 구조도 포위 부재(40)로 사용할 수 있다. 구조는 조건에 따라 선택적으로 바꿀 수 있다.
제 1 실시예에 있어서, 플라스틱망(42)은 하부 단부를 따라 절첩된다. 하부 단부는 외주 방향으로 용접될 수 있다. 적절한 용접 폭으로서, 플라스틱망(42)의 플라스틱 섬유의 올이 풀려 나오는 것은 플라스틱망(42)의 하부 단부가 연마될 때 일지라도 방지되고, 이에 의해 플라스틱망(42)의 수명을 연장 할 수 있다.
상기한 바와 같이, 아암(22)이 회전축(24)과 중앙 로울러(14) 사이를 연결하는 선상에 위치될 때, 플라스틱망(42)은 중앙 로울러(14)의 외측 외주면에 매우 인접하며 고압수(31a)는 중앙 로울러(14)에 대한 헤드에 대각선 방향으로 구비된 제트 노즐(31)로부터 플라스틱망(42)의 내부면의 하부 단부를 향하여 분사되며, 이 때문에 중앙 로울러(14) 근처에 일부를 포함하는 폴리싱 직포(12a)가 완전히 세정된다.
상기한 바와 같이, 작업판(16)의 외측 외주면은 중앙 로울러(14)의 외측 외주면과 접촉한다. 작업물, 즉 반도체 웨이퍼(17)의 외측 에지는 작업판(16)의 외측 에지로부터 약 7mm 이격되고, 이 때문에 그 들은 중앙 로울러(14)의 외측 외주면으로부터 약 7mm 이격된다. 그러므로, 중앙 로울러(14)의 외측 외주면으로부터 약 7mm 이격된 폴리싱 직포(12a) 부분은 반도체 웨이퍼(17)의 바닥면을 폴리싱한다. 이러한 작용에 의해 폴리싱 직포(12a) 부분에 퇴적된 연마 입자와 반응 생성물은 중앙 로울러(14)의 외측 에지에 인접하나, 종래의 수단은 폴리싱 직포(12a)의 상기 부분으로부터 연마 입자 등을 완전히 제거할 수 없다.
제 1 실시예에 있어서, 반도체 웨이퍼(17)의 외측 에지는 작업판(16)의 외측 에지로부터 7mm 이격되고, 본 발명은 이 경우를 적용할 수 있으며, 반도체 웨이퍼(17)의 외측 에지와 작업판(16)의 외측 에지 사이의 거리는 7mm이하이다.
도 5는 고압수(31a)의 제트 형상의 단면 형상을 도시한 설명도이다.
본 실시예에 있어서, 제트 노즐(31)의 배출구는 아암(22)의 이동 방향 "B"로 긴 고압수(31a)의 제트 형상의 단면 형상을 만들도록 설계된다. 즉, 고압수(31a)의 제트 형상의 단면 형상은 긴 검정색 타원형으로 도 5에 도시되어 있다. 제트 노즐(31)의 배출구는 또한 긴 타원 형상으로 형성된다.
제트 형상은 장축이 "B" 방향으로 연장된 긴 타원형으로 형성되기 때문에, 고압수(31a)는 장시간 동안 폴리싱 직포(12a)상의 한점에 제트되게 할 수 있으며, 이 때문에 종래의 수단에 의해 완전하게 세척될 수 없는 중앙 로울러(14) 근처 부분을 완전하게 세정할 수 있다.
고압수(31a)의 제트 형상의 단면 형상은 긴 타원형에 한정되는 것이 아니라 원형으로 할 수도 있다.
제 1 실시예에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제트 형상은 장축이 "B" 방향으로 연장된 긴타원형으로 형성되고, 이 때문에 플라스틱망(42)과 홀딩 부재(41)도 또한 "B" 방향으로 길다. 이 경우에 있어서, 플라스틱망(42)과 홀딩 부재(41)는 아암(22)이 선회할 때 중앙 로울러에 의해 방해 받지 않는다. 이러한 구조로, 플라스틱 망(42)과 홀딩 부재(41)의 코너는 둥굴고, 플라스틱망(42), 홀딩 부재(41)와 제트 노즐(31)은 중앙 로울러(14)로 더욱 인접하게 이동될 수 있다.
폴리싱 직포(12a)로부터 수직선에 관하여 제트 노즐(31)의 경사 각도는 약 10°이다.
경사 각도가 넓다면, 폴리싱 직포(12a)와 충돌하는 고압수(31a)의 에너지가 감소한다.
제트 노즐(31)의 각도는 제트 노즐(31)이 중앙 로울러(14)를 향하여 대향하는 제 1 각도와, 제트 노즐(31)이 폴리싱 직포(12a)에 관하여 수직인 제 2 각도 사이에서 변경되며, 폴리싱 직포(12a)는 효율적으로 세정된다.
제트 노즐(31)의 각도를 변경하기 위하여, 제트 노즐(31)은 예를 들면, 축에 회전가능하게 부착되고, 실린더 유니트 또는 모터에 의해 상기 제 1 및 제 2 각도에 대응하는 두 점 사이를 이동한다.
제트 노즐(31)의 각도를 변경하는 경우에 있어서, 센서(34)는 아암(22)의 회전 각도를 감지하고, 제트 노즐(31)은 제트 노즐(31)이 중앙 로울러(14) 근처에 위치된다면 중앙 로울러(14)의 외주를 세정하도록 경사지게 된다. 한편, 제트 노즐(31)은 제트 노즐(12a)이 중앙 로울러(14)로부터 멀리 위치 된다면 폴리싱 직포(12a)에 수직으로 된다. 이러한 제어로서, 폴리싱 직포(12a)는 효율적으로 세척된다.
포위 부재(40)의 구조는 플라스틱망(42)으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제트 노즐(31)를 둘러싸고 있는 원통형 브러시는 포위 부재(40)로 사용 될 수도 있다.
도 6에 도시된 제 2 실시예는 다른 포위 부재의 사시도이다.
제 2 실시예에 있어서, 폴리싱 직포(12a)와 동일한 재료인 복수의 커튼형 직포(46)는 플라스틱망(42) 대신에 홀딩 부재(41)에 고정된다. 동일 재료와 동일 치수의 내측 직포(46)와 외측 직포(46)가 끼워져 있다. 이들은 홀딩 부재(41)와 프레임형 부재(43) 사이에 볼트에 의해 샌드위치되어 있다.
내측 직포(46)의 슬릿(47)과 외측 직포(46)의 슬릿은 대응되지 않는다. 이러한 구조로서, 커튼형 직포(46)는 전체적으로 적합한 유연성을 가진다.
통로(48)는 고압수를 외측으로 도입하도록 커튼형 직포(46)의 후방 부분의 하부 단부 섹션내에 형성된다.
또한 제 2 실시예에 있어서, 폴리싱 직포(12a)내에 퇴적되어 있는 연마 입자와 반응 생성물은 고압수(31a)에 의해 세정된다. 입자와 반응 생성물을 포함하는 물은 통로(48)와 슬릿(47)을 거쳐 폴리싱 직포(12a)로 유입된다.
노즐(31)로부터 분사된 고압수가 커튼형 직포(46)의 내측면과 충돌하기 때문에, 고압수의 압력이 감소되고, 이 때문에 반응 생성물 등을 포함하는 물은 주변으로 분산되지 않는다. 주변을 청결하게 유지할 수 있다.
내측 직포(46)와 외측 직포(46)는 동일 재료로 제조되고, 이에 의해 상호 연마가 방지된다.
무 통로(48)는 생략할 수도 있다. 각 편의 커튼형 직포(46)의 갯수, 치수 등은 조건 즉, 고압수의 압력 등에 따라 선택적으로 설계할 수 있다.
도 7에 도시된 제 3 실시예는 다른 포위 부재의 사시도이다.
제 3 실시예에 있어서, 폴리싱 직포(12a)와 동일 재료로 형성된 네편의 커튼형 직포(50)는 플라스틱망(42) 대신에 홀딩 부재(41)에 고정된다. 이들은 홀딩 부재(41)와 프레임형 부재(43) 사이에 볼트에 의해 샌드위치된다.
커튼형 직포(50)의 각편은 현재의 포위 부재의 각측면에 구비된다. 슬릿(51)은 각코너에 각각 형성되고, 이 때문에 커튼형 직포(50)는 적절한 유연성을 가진다. 통로(48)는 고압수를 외측으로 도입하도록 커튼형 직포(50)의 후방 부분의 하부 단부 섹션내에 형성된다. 제 3 실시예도 역시 통로(48)도 생략할 수 있다.
제 3 실시예의 포위 부재의 작용은 제 2 실시예(도 6)의 것과 거의 같으므로 그 설명을 생략한다.
상기한 실시예에 있어서, 제트 노즐(31)과 포위 부재(40)는 아암(22)에 의해 이동된다. 그러나, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않는다. 폴리싱 직포(12a) 위에 위치된 제 1 위치와, 폴리싱 직포(12a)의 외측에 위치된 제 2 위치 사이에서 폴리싱 직포(12a)에 평행한 평면내에서 제트 노즐(31)과 포위 부재(40)를 움직일 수 있는 어떤 다른 수단도 아암(22) 대신에 사용할 수 있다.
예를 들면, 직선적이고 왕복 이동되는 연장된 아암이 아암(22) 대신에 사용될 수 있다. 연장된 아암은 폴리싱판(12)의 외측에 구비되어 있는 직선 안내부를 따라 직선적으로 이동 할 수 있으며 연장된 아암을 폴리싱판(12)의 방사 방향으로 안내되며, 이에 의해 중앙 로울러(14)로부터 멀리 및 인접하게 이동할 수 있다. 연장된 아암은 볼 스크류 또는 체인 스프라킷 유니트 및 서보 모터를 포함하는 구동 기구에 의해 구동시킬 수 있다.
서보 모터를 사용하여 연장된 아암은 제 1 및 제 2 위치에 위치시킬 수 있다.
역시 연장된 아암이 사용되는 경우에도 제트 노즐(31)은 아암(22)을 선회시킬 수 있을 뿐만 아니라 중앙 로울러(14)에 인접하도록 적절하게 이동시킬 수 있다. 더욱이, 제트 노즐(31)이 경사지고 제트 노즐(31)의 하부 단부가 중앙 로울러(14)쪽을 향하여 대향된다면, 고압수는 중앙 로울러(14) 근처인 폴리싱 직포(12a) 부분쪽으로 분사될 수 있으며, 이에 의해 폴리싱 직포(12a)가 적절히 세정된다.
상기한 실시예에 있어서, 반도체 웨이퍼(17)는 작업물로서 폴리싱된다. 물론 작업물은 반도체 웨이퍼에 한정되지 않는다.
본 발명의 직포 세척 장치 및 폴리싱 기계에 있어서, 중앙 로울러 근처 부분을 포함하는 폴리싱 직포는 완전하게 세정되고, 이 때문에 작업물은 고폴리싱 효율로 정밀하게 폴리싱되고 값비싼 폴리싱 직포의 수명 기간을 길게 할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 사상이나 본질적인 특징을 벗어나지 않고 달리 특정하게 실시할 수도 있다. 그러므로, 본 발명은 한정적이지 않으며 모든 고려할 수 있는 예증적인 실시예를 고려해 볼 수도 있으며, 본 발명의 영역은 첨부된 청구범위에 기재되어 있으며 모든 변경 및 동등한 범위로 실시해도 본원에 포함된다는 것을 알아야 한다.
Claims (9)
- 상부면이 폴리싱 직포(12a)로 덮혀 있는 폴리싱판(12)과; 폴리싱판(12)을 회전시키기 위한 구동 기구(33)와; 폴리싱판(12)의 중심에 구비되어 있는 중앙 로울러(14)와; 작업물(17)이 폴리싱 직포(12a)와 접촉되도록 폴리싱 직포(12a)상에 구비되어 있고, 중앙 로울러(14)의 외측 외주면과 외측 외주면과 접촉하고 폴리싱될 작업물(17)이 부착되는 작업판(16)과; 작업물(17)을 폴리싱 직포(12a)상에서 가압하기 위한 가압 헤드(20)와; 폴리싱 직포(12a)에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급 기구(15)를 포함하는 폴리싱 기계(10)의 직포 세정 장치(30)에 있어서,폴리싱 직포(12a)위에 위치한 제 1 위치와 폴리싱 직포(12a)의 외측에 위치한 제 2 위치 사이에서 폴리싱 직포(12a)에 평행한 평면내로 이동되는 아암(22)과;아암(22)에 부착되어 있으며 폴리싱 직포(12a)쪽으로 고압수(31a)를 분사하는 제트 노즐(31)과;제트 노즐(31)로부터 분사되는 고압수(31a)가 분산되지 않도록 하기 위하여 제트 노즐(31)을 둘러싸는 포위 부재(40)를 구비하고,여기에서 제트 노즐(31)은 중앙 로울러(14)쪽을 향하여 대향되어 있으며 고압수(31a)는 아암(22)이 제트 노즐(31)을 중앙 로울러(14)에 인접하게 이동시킬 때 중앙 로울러(14) 근처의 폴리싱 직포(12a) 부분쪽으로 분사하는 것을 특징으로 하는 직포 세정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제트 노즐(31)의 각도는 상기 제트 노즐(31)이 상기 중앙 로울러(14)를 향하여 대향되는 제 1 각도와, 상기 제트 노즐(31)이 상기 폴리싱 직포(12a)에 관하여 수직인 제 2 각도 사이에서 변경되는 것을 특징으로 하는 직포 세정 장치.
- 제 1 항에 있어서,고압수(31a)의 제트 형상의 단면 형상이 상기 아암(22)의 이동 방향으로 긴 것을 특징으로 하는 직포 세정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 포위 부재(40)는 상기 제트 노즐(31)을 둘러싸는 플라스틱망(42)인 것을 특징으로 하는 직포 세정 장치.
- 폴리싱 기계(10)에 있어서,상부면이 폴리싱 직포(12a)로 덮혀 있는 폴리싱판(12)과;폴리싱판(12)을 회전시키기 위한 구동 기구(33)와;폴리싱판(12)의 중심에 구비되어 있는 중앙 로울러(14)와;작업물(17)이 폴리싱 직포(12a)와 접촉되도록 폴리싱 직포(12a)상에 구비되어 있고, 중앙 로울러(14)의 외측 외주면과 외측 외주면과 접촉하고 폴리싱될 작업물(17)이 부착되는 작업판(16)과;작업물(17)을 폴리싱 직포(12a)상에서 가압하기 위한 가압 헤드(20)와;폴리싱 직포(12a)에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급 기구(15)와;폴리싱 직포(12a)위에 위치한 제 1 위치와 폴리싱 직포(12a)의 외측에 위치한 제 2 위치 사이에서 폴리싱 직포(12a)에 평행한 평면내로 이동되는 아암(22)과;아암(22)에 부착되어 있으며 폴리싱 직포(12a)쪽으로 고압수(31a)를 분사하는 제트 노즐(31)과;제트 노즐(31)로부터 분사되는 고압수(31a)가 분산되지 않도록 하기 위하여 제트 노즐(31)을 둘러싸는 포위 부재(40)를 구비하고,여기에서 제트 노즐(31)은 중앙 로울러(14)쪽을 향하여 대향되어 있으며 고압수(31a)는 아암(22)이 제트 노즐(31)을 중앙 로울러(14)에 인접하게 이동시킬 때 중앙 로울러(14) 근처의 폴리싱 직포(12a) 부분쪽으로 분사하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 기계.
- 제 5 항에 있어서,상기 폴리싱판(12)의 외측 에지 근처에 구비된 안내 로울러(18)를 더 구비하고,여기에서 상기 작업판(16)의 외측 에지면은 상기 중앙 로울러(14)와 상기 안내 로울러(18)의 외측 에지면과 접촉되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 기계.
- 제 5 항에 있어서,상기 제트 노즐(31)의 각도는 상기 제트 노즐(31)이 상기 중앙 로울러(14)를 향하여 대향되는 제 1 각도와, 상기 제트 노즐(31)이 상기 폴리싱 직포(12a)에 관하여 수직인 제 2 각도 사이에서 변경되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 기계.
- 제 5 항에 있어서,고압수(31a)의 제트 형상의 단면 형상이 상기 아암(22)의 이동 방향으로 긴 것을 특징으로 하는 폴리싱 기계.
- 제 5 항에 있어서,상기 포위 부재(40)는 상기 제트 노즐(31)을 둘러싸는 플라스틱망(42)인 것을 특징으로 하는 폴리싱 기계.
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